3D 列印步入艦載控制技術應用領域后，迅速就給整座產業發展增添了積極主動的負面影響

3D列印的基本概念

對3D列印，具體來說要弄清楚的是：它的用法只不過是不精確的。的確，3D列印的流程其本質上是2D(三維)列印，或者說須要在2D列印的此基礎上一遍又一遍地列印、一層又一層地疊加，直至一件3D產品最終成型。

3D 列印就好比把油墨層一層一層地堆疊起來，達到一定厚度，每層厚度只有幾微米(一微米等于百萬分之一米)。另外，2D 列印的墨水相當規范，而對3D 列印來說，幾乎任何物質都可以充當墨水，比如尼龍、塑料、金屬、食材、生物組織，乃至紙張本身等。

通過電腦建立模型后，才能在列印機上面列印

建立模型后，電腦還要將模型切分成水平薄層

那么，這些薄層究竟是如何被列印出來的？這說起來稍稍有些復雜，因為3D 列印不止一種方式，現在屬于商業用途的至少有8 種，這些方式有些有類似的步驟，有些又截然相反。下面我們來看一看最重要的幾項3D 列印控制技術。

●立體光固化成型法(SLA)

3D 列印的首次嘗試始于20 世紀80 年代。1983 年，美國發明家查克·赫爾(ChuckHull)發明了立體光固化成型法(SLA)。1987 年，SLA 控制技術開始應用于商業，并沿用至今。3D 列印控制技術最初被用于列印樣機。在21 世紀初期，由于納米控制技術使接近原子水平的精度成為可能，SLA 控制技術得到了飛速的發展。

SLA 控制技術的主要基本原理是光聚合作用。利用光敏樹脂在遇到紫外線照射時由液態單體瞬間聚合成固態聚合物這一特性，在盛放液態樹脂的槽里，用紫外線對光敏樹脂進行掃描，使光敏樹脂發生光聚合反應，形成固化的薄層。如此反復，層層固化，最終形成一件3D 產品。

立體光固化成型(SLA)列印工作基本原理

在這里，紫外線按照設計的掃描路徑，以由點到線、由線到面的順序照射到液態光敏樹脂表面，使光敏樹脂凝固聚合，產生圖案。

●熔融沉積成型法(FDM)

熔融沉積成型法(FDM)是20 世紀80 年代發明的一項3D 列印控制技術。FDM 控制技術的列印基本原理是：將各種熱塑性材料加熱熔化后由噴頭擠出，這些熔融狀態的材料冷卻(幾乎是瞬間冷卻)后便會凝固，并與底下的材料黏合在一起—也是一層一層地堆疊。FDM 控制技術的成本較SLA 低，尤其適合列印塑料制品及某些有機材料產品。

熔融沉積成型法(FDM)列印工作基本原理

●選擇性激光燒結(SLS)

當一層截面燒結后，工作臺下降，這時滾動裝置又會在上面均勻地鋪上一層粉末，開始新一層的燒結。如此反復操作，直到整座產品在粉堆里完成。在選材方面，玻璃，聚苯乙烯，以及金屬如鐵、鈦、銀、鋁等，都是SLS控制技術的理想材料。

選擇性激光燒結（SLS）列印工作基本原理

3D 列印的軟肋

柳暗花明—CLIP 3D列印控制技術

CLIP 控制技術主要依賴于一種既透明又透氣的窗口，該窗口能同時允許紫外線和氧氣通過，并能控制氧氣步入的量和時間。在這里，作為一種抑制劑，氧氣步入后能夠在樹脂內營造一個盲區，這種盲區最薄可達幾十微米(約為2~3個紅細胞的直徑)厚。在這些區域里，氧氣能抑制樹脂發生光聚合反應。紫外線發射器把要列印的模型的一個橫截面從下方投射出去，只有在沒被氧氣抑制的區域，樹脂才會發生固化。就這樣，固化一層，工作臺就會微微升起一層的高度，反復完成這一步驟，直到整座模型被列印出來。

連續液體界面制造控制技術(CLIP)列印工作基本原理

CLIP 列印機正在從液體樹脂里“拉”起一個埃菲爾鐵塔模型

由于這種列印方法采用的是整層范圍的照射固化，因此，其各個方向的抗拉強度十分均衡，而且列印速度較傳統的3D 列印快了25~100 倍。比如，一件產品用SLS 控制技術列印須要3.5 個小時，而用CLIP 控制技術只須要6.5 分鐘！

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